ดาวเคราะห์นอกระบบที่มีดวงจันทร์ที่มีน้ำ แต่ไม่สามารถพิสูจน์ได้ เครดิตรูปภาพ: NASA / IPAC / R เจ็บ คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ใช้เทคนิคการล่าดาวเคราะห์ที่วัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในความเร็วของดาวฤกษ์เมื่อเทียบกับโลกได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบมากกว่า 130 ดวง ดาวเคราะห์ดวงแรกเช่นดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์มวลของดาวพฤหัสหรือใหญ่กว่า หลังจากผ่านไปหลายปีนักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มตรวจจับดาวเคราะห์มวลดาวเสาร์ และเมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมาพวกเขาประกาศการค้นพบดาวเคราะห์ดาวเนปจูนจำนวนหนึ่งจำนวนหนึ่ง สิ่งเหล่านี้อาจเป็นซุปเปอร์เอิร์ ธ
ในการพูดคุยครั้งล่าสุดที่การประชุมสัมมนาเรื่องดาวเคราะห์นอกระบบสถาบันคาร์เนกี้แห่งนักดาราศาสตร์วอชิงตันอลันบอสอธิบายถึงความเป็นไปได้
เทคนิคการล่าดาวเคราะห์ - ความเร็วเร็วได้ผลักดันความสามารถในการค้นพบของเราให้ต่ำกว่าขีด จำกัด มวลดาวเสาร์ลงไปในสิ่งที่เราจะเรียกว่าขีด จำกัด น้ำแข็งยักษ์
ดังนั้นตอนนี้เราจึงสามารถค้นหาดาวเคราะห์ได้ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของมันที่มีมวลใกล้เคียงกับดาวยูเรนัสและเนปจูน (14 ถึง 17 เท่าของมวลโลก)
ส่วนใหญ่เกิดจากมิเชลเมเยอร์และเพื่อนร่วมงานของเขามีสเปกโตรมิเตอร์ใหม่ในลาซิลลาซึ่งมีความละเอียดสเปกตรัมที่ไม่เคยปรากฏมาถึงประมาณ 1 เมตรต่อวินาทีหรือมากกว่านั้น และฉันคิดว่า Geoff Marcy และกลุ่มของ Paul Butler นั้นค่อนข้างใกล้เคียงกัน
อย่างไรก็ตามคำถามที่น่าสนใจคือ: สิ่งเหล่านี้คืออะไร พวกเขาเป็นยักษ์น้ำแข็งที่ก่อตัว AU หลายตัวและอพยพเข้ามาหรือว่าพวกมันเป็นอย่างอื่น? น่าเสียดายที่เราไม่ทราบว่าคนของพวกเขาคืออะไร ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือเราไม่รู้ว่าความหนาแน่นของพวกมันคืออะไร ดังนั้นพวกเขาอาจเป็นก้อนหินขนาด 15 มวลโลกหรืออาจจะเป็นยักษ์น้ำแข็งขนาด 15 มวลโลก
สิ่งที่เราต้องทำก็คือให้คนออกไปค้นพบอีก 7 หรือมากกว่านั้น เรามีครบ 3 ข้อแล้ว หากเรามี 10 ทั้งหมดแล้วเราก็จะมีอย่างน้อยหนึ่งในนั้นควรมีการขนส่งดาวฤกษ์ของมันแล้วเราจะสามารถทราบความหนาแน่นของมันได้
แต่ฉันคิดว่ามีโอกาสที่ดีที่สิ่งเหล่านี้อาจเป็นดาวเคราะห์ชั้นใหม่ทั้งหมด: ซุปเปอร์เอิร์ ธ เหตุผลที่ฉันโต้เถียงนั่นก็คืออย่างน้อยก็ใน 2 ระบบที่พวกเขาถูกค้นพบ“ ดาวเนปจูนร้อน” เหล่านี้มาพร้อมกับดาวเคราะห์มวลขนาดใหญ่ของดาวพฤหัสที่มีวงโคจรเป็นระยะเวลานานขึ้น
หากดาวเคราะห์มวลต่ำเป็นยักษ์น้ำแข็งที่ก่อตัวไกลจากดวงดาวของพวกมันเว้นแต่คุณจะมีสถานการณ์ที่วางแผนไว้อย่างสูงคุณจะไม่นึกภาพพวกมันว่าจะสิ้นสุดการโยกย้ายเข้าด้านใน ระบบเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับระบบสุริยจักรวาลของเราเองมากขึ้นซึ่งคุณจะมีกลุ่มมวลต่ำภายในยักษ์ก๊าซ
ดาวเคราะห์ในระบบเช่นระบบของเราน่าจะไม่ได้รับการโยกย้ายมากนัก ดังนั้นฉันขออ้างว่าบางทีพวกเหล่านี้อาจเป็นวัตถุที่ก่อตัวขึ้นภายในยักษ์ก๊าซและอพยพมาเพียงเล็กน้อยแล้วจบลงที่ที่เราสามารถตรวจจับพวกมันด้วยการสำรวจสเปกโทรสโกปีระยะสั้น
เพื่อสนับสนุนแนวคิดนี้มีงานทฤษฎีจาก George Wetherill ของ Carnegie เมื่อเกือบ 10 ปีที่แล้วซึ่งเขาได้ทำการคำนวณกระบวนการสะสมของดาวเคราะห์หิน เขามักพบว่ามีการแพร่กระจายของสิ่งที่คุณออกไปค่อนข้างมากเนื่องจากการสะสมเป็นกระบวนการที่สุ่มมาก สำหรับพารามิเตอร์ทั่วไปที่เขาใช้ในตอนท้ายของ 100 ล้านปีหรือมากกว่านั้นเขาไม่เพียง แต่จะได้รับวัตถุ 1 มวลโลก แต่ยังวัตถุที่ครอบคลุมถึงมวลของโลก 3
ในเวลานั้นเขาคิดว่าการคำนวณของเขามีความหนาแน่นผิวค่อนข้างต่ำที่ 1 AU ซึ่งดาวเคราะห์เหล่านี้ก่อตัวขึ้น จากที่เรารู้ตอนนี้ถ้าคุณต้องการสร้างดาวพฤหัสบดีที่ 5 AU โดยใช้รูปแบบการสะสมหลักของการก่อตัวของดาวเคราะห์คุณต้องเหวี่ยงความหนาแน่นในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์โดยใช้ 7 หรือมากกว่าสิ่ง Wetherill สันนิษฐาน
สิ่งนี้จะลดขนาดลงโดยตรงกับมวลของดาวเคราะห์ที่คุณคาดว่าจะพบในขณะนั้น ถ้าคุณทำการคำนวณเหล่านี้ซ้ำอีกครั้งโดยสมมติว่าความหนาแน่นเริ่มต้นที่สูงกว่านี้ขีด จำกัด สูงสุดของมวลของดาวเคราะห์ชั้นในน่าจะมาจากมวลโลก 3 ดวงซึ่งเป็นสิ่งที่ Wetherill ได้รับมาจนถึงมวล 21 โลก นั่นคือช่วงของสิ่งที่เราประมาณสำหรับวัตถุมวลเนปจูนร้อนที่เพิ่งค้นพบใหม่
ดังนั้นสิ่งที่เราเห็นจริง ๆ ก็คือวัตถุชั้นใหม่ซุปเปอร์เอิร์ ธ มากกว่ายักษ์น้ำแข็ง
แหล่งที่มาเดิม: นาซา
